KR101272495B1 - 웨스트코 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일측에 흡입구(31)가 형성되고 타측에 토출구(32)가 형성되며 내부에는 챔버(33)가 형성된 케이싱(30)과, 이 케이싱(30)의 챔버(33)에 설치되어 모터(1)에 결합되며 둘레를 따라서 베인(41)이 형성된 디스크타입의 임펠러(40)를 포함하는 웨스트코 펌프에 있어서, 상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 토출구(32)는 상기 케이싱(30)의 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 서로 대향하는 위치에 형성되고, 상기 케이싱(30)에는 토출구(32)와 근접된 부위에 챔버(33)와 연통된 유체유입구(34)가 형성되며, 상기 토출구(32)와 유체유입구(34)는 임펠러(40)의 회전방향에 따라 임펠러(40)의 둘레부에 순차적으로 형성되고, 상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 챔버(33)는 일단이 흡입구(31)와 연통되며 타단이 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 연장되어 상기 챔버(33)의 유체유입구(34)와 연통되는 유체유입통로(35)로 연결되고; 상기 케이싱(30)의 흡입구(31)로 흡입된 유체가 상기 유체유입통로(35)를 통하여 상기 챔버(33) 내로 유입되어 상기 임펠러(40)의 둘레부를 따라 흐르면서 상기 베인(41)에 의해 가압되고, 가압된 유체가 상기 토출구(32)를 통해 가압 토출되는 것을 특징으로 하는 웨스트코 펌프를 제공한다.

Description

웨스트코 펌프{Westco pump}
본 발명은 웨스트코 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프케이싱의 밸런스 유지가 용이하여 입형으로 설치할 수 있고 유체가 임펠러의 둘레부를 따라 충분히 길게 유동하여 펌핑효율을 향상시키면서도 펌프케이싱의 직경을 축소하여 설치면적을 절약할 수 있는 웨스트코 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 웨스트코 펌프는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 짧은 원통형의 케이싱(2)과, 이 케이싱(2)의 챔버에 내장되며 둘레를 따라서 전후 2열의 베인(5)이 형성된 디스크타입의 임펠러(4)를 포함하고, 케이싱(2)의 일측에는 모터(1)가 결합되어, 케이싱(2)의 상단 일측에 연결된 흡입구(6)를 통해 흡입된 유체가 임펠러(4)의 회전에 따라 베인(5)사이의 틈새에서 점진적으로 가압되면서 전진하여 케이싱(2)의 상단 타측에 연결된 토출구(7)를 통해 배출되는 펌프이다. 이러한 웨스트코 펌프는 작은 동력으로 고양력을 얻을 수 있는 펌프로서, 재생펌프, 마찰펌프 또는 와류(Vortex)펌프라고도 칭한다.
그런데, 파이프(10, 11)가 연결되는 흡입구(6)와 토출구(7)가 케이싱(2)의 일측으로 치우쳐서 접속되므로, 직선상의 파이프(10, 11)에 연결하는 경우에 펌프의 무게 중심이 파이프의 중심축에서 벗어나므로, 전체적으로 펌프의 설치나 작동시에 밸런스의 유지가 어렵고, 특히 펌프 바디가 별도의 지지수단을 구비하지 않고 파이프에만 지지되는 경우에는 무게중심이 한쪽으로 치우치므로 구조적으로 안전하지 못하다는 문제점이 있었다. 또한, 유체가 임펠러(4)의 둘레를 따라 이송되면서 베인(5)에 의해 가압되어야 높은 압력을 얻을 수 있는데, 유체가 임펠러(4)의 둘레를 충분히 길게 거치지 않으므로 높은 압력을 얻을 수 없어서 효율이 떨어진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 도 3 및 도 4에서와 같은 형태의 웨스트코 펌프를 출원하여 등록받은 바 있다.(특허 제10-0971263호) 도 3에서와 같이, 챔버(15)의 측방에 차단벽(20)에 의해 유체가 이동되는 우회통로(22)를 형성함으로써 유체가 임펠러(4)의 둘레를 충분히 길게 거치게 되어 효율성이 향상되고, 흡입구(16)와 토출구(17)를 임펠러(4)의 중심축을 중심으로 대향배치하여 케이싱(12)의 밸런스를 유지시킬 수 있었으며, 이에 따라 별도의 지지수단 없이도 안정적으로 설치될 수 있었다. 미설명 부호 10과 11은 파이프이다.
하지만, 이와 같이 우회통로(22)가 챔버(15)의 측방, 즉 챔버(15)와 동일평면에 형성되므로 도 3에서와 같이 케이싱(12)의 직경이 도 2에 비해 커져서, 도 4에서와 같이 케이싱(12)의 파이프(10, 11) 연결부가 모터(1)의 측방으로 돌출되어(케이싱의 연결부까지의 거리와 모터의 직경차이는 d), 설치면적이나 공간을 많이 차지하는 문제가 있다. 이에 따라, 건물의 비좁은 기계실이나 보일러실 등에 설치할 때, 케이싱(12)의 주변으로 배관되는 급수파이프 등의 주변기기와 간섭되므로, 급수파이프 등을 우회시켜야만 하므로 사용되는 파이프의 전체길이가 길어지고 엘보 등 조인트가 많이 사용되어 비용이 증가되는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-0971263호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 펌프의 설치 및 작동시에 밸런스를 용이하게 유지하고 유체가 임펠러의 둘레를 따라 충분히 길게 유동하여 펌핑효율을 향상시키면서도 펌프케이싱의 직경이 커지지 않아서 설치면적을 줄일 수 있어서 주변공간에 설치되는 각종 부품들의 설치가 용이한 웨스트코 펌프를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 일측에 흡입구(31)가 형성되고 타측에 토출구(32)가 형성되며 내부에는 챔버(33)가 형성된 케이싱(30)과, 이 케이싱(30)의 챔버(33)에 설치되어 모터(1)에 결합되며 둘레를 따라서 베인(41)이 형성된 디스크타입의 임펠러(40)를 포함하는 웨스트코 펌프에 있어서;
상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 토출구(32)는 상기 케이싱(30)의 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 서로 대향하는 위치에 형성되고,
상기 케이싱(30)에는 토출구(32)와 근접된 부위에 챔버(33)와 연통된 유체유입구(34)가 형성되며, 상기 토출구(32)와 유체유입구(34)는 임펠러(40)의 회전방향에 따라 임펠러(40)의 둘레부에 순차적으로 형성되고,
상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 챔버(33)는 일단이 흡입구(31)와 연통되며 타단이 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 연장되어 상기 챔버(33)의 유체유입구(34)와 연통되는 유체유입통로(35)로 연결되고;
상기 케이싱(30)의 흡입구(31)로 흡입된 유체가 상기 유체유입통로(35)를 통하여 상기 챔버(33) 내로 유입되어 상기 임펠러(40)의 둘레부를 따라 흐르면서 상기 베인(41)에 의해 가압되고, 가압된 유체가 상기 토출구(32)를 통해 가압 토출되는 것을 특징으로 하는 웨스트코 펌프가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 흡입구(31)와 토출구(32)가 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 대향배치된 케이싱(30)에 흡입구(31)를 토출구(32)와 근접된 부위의 챔버(33)와 연통시키는 유체유입통로(35)가 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 연장 형성되므로, 흐르는 유체가 임펠러(40)의 둘레면에 가장 길게 접촉될 수 있어서 펌핑능력을 최대한 발휘하면서도 케이싱(30)의 직경이 커지지 않으므로 설치면적이나 공간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 건물의 기계실이나 보일러실 등과 같이 비좁은 설치공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있으며, 케이싱(30)의 주변으로 배관 및 설치되는 각종 기기들과의 간섭을 줄일 수 있으므로 설치작업이 용이할 뿐만 아니라 배관이 손실되거나 부품이 추가되는 것을 방지할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 웨스트코 펌프의 일례를 도시한 분해사시도
도 2는 도 1의 요부인 케이싱의 내부를 보인 도면
도 3은 본 출원인이 등록받은 웨스트코 펌프의 일실시예를 도시한 평단면도
도 4는 도 3의 설치상태를 보인 측면도
도 5는 본 발명에 따른 웨스트코 펌프의 일실시예의 요부를 도시한 분해 사시도
도 6은 상기 실시예의 측단면도
도 7은 상기 실시예의 평단면도
도 8은 상기 실시예의 설치상태를 보인 측면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 웨스트코 펌프의 바람직한 일실시예의 요부를 도시한 분해사시도이고, 도 6 및 도 7은 상기 실시예의 측단면도 및 평단면도이며, 도 8은 상기 실시예의 설치상태를 보인 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 웨스트코 펌프는 케이싱(30), 임펠러(40) 및 유체유입통로(35)를 포함하여 구성된다.
상기 케이싱(30)은 비교적 높이가 짧은 원통체 형상으로 이루어지고, 내부에는 상기 임펠러(40)가 설치되는 챔버(33)가 형성된다. 상기 임펠러(40)는 대략 디스크 형상으로 이루어지고 그 둘레부를 따라 전후 2열로 된 베인(41) 또는 날개가 형성된 것으로, 챔버(33)에 수용되며 상하방향으로 구비된 모터(1)의 구동축(1a)에 축결된다.
그리고, 케이싱(30)의 서로 대향되는 측면에는 흡입구(31)와 토출구(32)가 상기 챔버(33)와 연통되도록 형성되고, 각각 유체가 흐르는 파이프(10, 11)가 연결된다. 이에 따라, 흡입구(31)를 통해 챔버(33)로 유입된 유체가 임펠러(40)의 둘레부를 따라서 흐르면서 임펠러(40)의 베인(41)에 의해 가압되어 이송되며 토출구(32)를 통해 토출된다.
한편, 상기 케이싱(30)에는 챔버(33)와 연통되는 유체배출구(32a) 및 유체유입구(34)가 서로 근접되도록 형성된다. 또한, 도 7의 (a)에서와 같이, 유체배출구(32a)와 유체유입구(35)는 임펠러(40)의 회전방향을 따라 순차적으로 형성된다.
그리고, 도 7의 (b)에서와 같이, 유체배출구(32a)는 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 토출구(32)와 근접되어, 토출구(32)는 유체배출구(32a)를 통해 챔버(33)와 직접적으로 연통된다. 하지만, 유체유입구(35)는 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 흡입구(31)와 거의 대향배치되어, 흡입구(31)는 유체유입구(34)와 직접적으로 연통되지 않는다. 즉, 흡입구(31)는 챔버(33)의 유체유입구(34)와 유체유입통로(35)를 통해 연통된다. 상기 유체유입통로(35)는 케이싱(30) 내부에 구비되며, 일단이 흡입구(31)와 연통되어 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 토출구(32)쪽으로 연장되어 타단이 유체유입구(34)와 연통된다.
이에 따라, 유체가 흡입구(31)와 유체유입통로(35)를 통해 흡입구(31)와 대향된 위치의 토출구(32)에 근접하도록 흐른 후에 여기서 챔버(33)내로 유입되어 임펠러(40)의 회전방향을 따라 흐르므로, 흐르는 유체가 임펠러(40)의 둘레면에 가장 길게 접촉될 수 있어서, 임펠러(40)의 베인(41)에 의해 가해지는 힘을 가능한 많이 받을 수 있으며, 이에 의해 펌프의 펌핑능력을 최대한 발휘할 수 있다.
그리고, 흡입구(31)와 토출구(32)의 중심부를 지나는 연장선이 펌프의 임펠러(40)의 중심부를 지나도록 흡입구(31)와 토출구(32)가 케이싱(30)에 대하여 대향배치되므로, 케이싱(30)에 연결되는 파이프(10, 11)에 대하여 케이싱(30)의 웨이트 밸런스를 용이하게 잘 유지할 수 있어서, 설치나 작동시에 밸런스의 유지가 용이하고, 구조적으로 안전성이 높은 점은 본 출원인이 등록받은 도 3에서와 같다. 또한, 지면에서 이격되어 수평연장되는 파이프(10, 11)에 펌프바디를 직립 설치하는 경우에는, 파이프(10, 11)에 대하여 펌프바디의 무게중심이 일측으로 벗어나지 않아서 구조적으로 안전한 점도 도 3과 동일하다.
한편, 상기 유체유입통로(35)가 케이싱(30)의 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 연장 형성되므로, 종래 도 3 및 도 4에서와 같이 케이싱의 측방 즉 동일평면에 우회통로가 형성되어 모터에 비해 직경이 커진 것에 비해, 본 발명의 일실시예에 따른 케이싱(30)의 직경이 커지지 않는다. 즉, 도 8에서와 같이 케이싱(30)의 직경이 모터(1)의 직경보다 2f정도 작으며, 케이싱(30)의 파이프(10, 11) 연결부까지의 거리가 모터(1)의 측방으로 돌출되지 않으므로, 설치면적이나 공간을 줄일 수 있다. 특히, 건물의 기계실이나 보일러실 등과 같이 비좁은 설치공간에 직립형으로 설치하는 경우, 설치면적이나 공간이 줄어 설치가 용이하고 설치공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 급수파이프 등과 같이 케이싱(30)의 주변으로 배관 및 설치되는 각종 기기들과의 간섭을 줄일 수 있어서, 설치작업이 매우 용이할 뿐만 아니라 급수파이프를 우회시키지 않아도 되므로 엘보 등의 조인트의 추가사용이 불필요하고 사용된 급수파이프의 전체길이도 줄일 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (1)

  1. 일측에 흡입구(31)가 형성되고 타측에 토출구(32)가 형성되며 내부에는 챔버(33)가 형성된 케이싱(30)과, 이 케이싱(30)의 챔버(33)에 설치되어 모터(1)에 결합되며 둘레를 따라서 베인(41)이 형성된 디스크타입의 임펠러(40)를 포함하는 웨스트코 펌프에 있어서,
    상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 토출구(32)는 상기 케이싱(30)의 임펠러(40)의 중심축을 중심으로 서로 대향하는 위치에 형성되고,
    상기 케이싱(30)에는 토출구(32)와 근접된 부위에 챔버(33)와 연통된 유체유입구(34)가 형성되며, 상기 토출구(32)와 유체유입구(34)는 임펠러(40)의 회전방향에 따라 임펠러(40)의 둘레부에 순차적으로 형성되고,
    상기 케이싱(30)의 흡입구(31)와 챔버(33)는 일단이 흡입구(31)와 연통되며 타단이 챔버(33)의 상부 또는 하부를 따라 연장되어 상기 챔버(33)의 유체유입구(34)와 연통되는 유체유입통로(35)로 연결되고,
    상기 케이싱(30)의 흡입구(31)로 흡입된 유체가 상기 유체유입통로(35)를 통하여 상기 챔버(33) 내로 유입되어 상기 임펠러(40)의 둘레부를 따라 흐르면서 상기 베인(41)에 의해 가압되고, 가압된 유체가 상기 토출구(32)를 통해 가압 토출되는 것을 특징으로 하는 웨스트코 펌프.
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